生物通报道：来自中科院上海生科院生化与细胞所的研究人员在整合素研究领域的热点问题——整合素与配体的结合及其介导的信号转导调控研究方面获得了重要成果，发现了整合素α4β7功能调控的新机制，这一研究成果公布在国际知名学术期刊《美国科学院院刊》（PNAS）上。
领导这一研究的是上海生科院生化与细胞所陈剑峰研究员，其早年毕业于复旦大学，2007年起任中国科学院上海生物化学与细胞生物学研究所研究员研究组长。主要研究方向是炎症与癌症中细胞粘附分子的功能调控。
白细胞的迁移运动是炎症反应病理过程中的重要步骤和关键环节。整合素作为一类重要的细胞表面粘附分子，是直接介导白细胞迁移运动的重要蛋白，与炎症反应关系密切。整合素α4β7主要表达在淋巴细胞表面，负责介导淋巴细胞从血液循环进入肠道和中枢神经系统，其功能的异常与人类自身免疫疾病密切相关，如溃疡性结肠炎、克罗恩病等。整合素与配体的结合及其介导的信号转导是受到严格的调控的。这种精确的动态调控的机制一直以来都是整合素研究领域的热点。
之前的研究表明，整合素β亚基I结构域中的specific determiningloop（SDL）与SyMBS是两个重要的整合素功能调控元件。SDL具有非常柔性的结构，与整合素识别配体的特异性有关；而SyMBS金属离子结合位点是整合素活化所必须的，但是它们的精细调控机制还不清楚。
在这篇文章中，研究人员发现了整合素α4β7的SDL与SyMBS通过一个特殊的阳离子-p相互作用相连接。该阳离子-p相互作用的丧失严重影响了高亲和性α4β7介导的细胞稳定粘附，但是对低亲和性α4β7介导的细胞滚动粘附影响很小。此外，α4β7介导的细胞运动也受到抑制。缺失该阳离子-π相互作用会引起α4β7胞内区的部分分离，产生一种异常的outside-in信号，引起FAK表达及其磷酸化的上调。胞内paxillin蛋白水平上调、paxillin与α4β7的结合增强，进而抑制了整合素介导的细胞铺展。
研究还发现阳离子-π相互作用的丧失会提高paxillin的磷酸化水平并抑制talin的剪切，从而稳定了粘着斑。同时，整合素通过inside-out信号的活化过程也依赖于该阳离子-π相互作用。该研究首次提出了阳离子-p相互作用调控整合素的功能，揭示了整合素SyMBS位点通过该阳离子-π相互作用联系SDL、协同调控α4β7的功能。该发现不仅揭示了整合素功能的一个新调控机制，还对阳离子-π相互作用在蛋白中的生理功能提供了新的证据。
这项研究阐明了阳离子-π相互作用对于整合素α4β7的亲和性及其相关信号转导的新调节机制，对于深入了解整合素功能具有重要的意义。
（生物通：万纹）
作者简介：
陈剑峰
中科院上海生命科学研究院生化与细胞所
1996年6月毕业于复旦大学微生物系，获得理学学士学位；2001年5月毕业于中国科学院上海生物化学研究所，获得理学博士学位；2001年9月至2007年1月在美国哈佛医学院，CBR生物医学研究所TimothySpringer实验室从事博士后研究；2007年1月起任中国科学院上海生物化学与细胞生物学研究所研究员，研究组长。
研究方向
炎症与癌症中细胞粘附分子的功能调控
研究工作
整合素(Integrin)是一类重要的细胞表面粘附分子，是由α和β两个亚基组成异源二聚体，目前在脊椎动物中共发现24种不同的整合素。对于免疫反应，免疫细胞的组织定位，癌细胞转移，凝血，细胞与细胞，细胞与细胞基质的结合，组织愈伤，组织和器官的发育至关重要。整合素与很多人类疾病关系密切，如：心血管疾病，血栓症，炎症，癌症等等，世界著名的医药公司都把整合素作为新药研发的药靶。整合素的功能与其对配体的亲和力(affinity)密切相关。了解整合素对配体亲和力调节的基础不仅对其理论研究有重要意义，而且对于新药的开发和筛选也有重要的指导意义。
在过去的5年间，我们已经发现多个全新的整合素亲和性和相关信号传导的调节机制。这些发现将极大的促进本课题组将来的研究计划：特别是关于整合素α6β4与癌细胞转移的关系，α4整合素与相关免疫疾病的研究，以及控制癌细胞转移及自身免疫疾病的新治疗方法和相关药物的开发。
主要研究方向包括：
1. 整合素α6β4的结构，功能及其信号网络对癌细胞转移的影响。
2. α4整合素介导的细胞rolling, firm adhesion以及outside-in signaling的分子、结构基础及生理功能。
3. 筛选以整合素为靶的抗药物体。
获奖情况
2007年获得中国科学院“百人计划”入选资格。
2005 上海市研究生优秀成果奖 2004 全国百篇优秀论文奖提名
2000 上海科技进步奖，一等奖 2000 九源生命科学奖学金，一等奖
1999 中科院院长优秀奖 1999 中科院地奥奖学金
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